KR20220019123A - 지문 센서, 지문 센서의 제조 방법, 및 지문 센서를 포함한 표시 장치 - Google Patents

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김기범
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Abstract

지문 센서, 그의 제조 방법, 및 그를 포함한 표시 장치가 제공된다. 지문 센서는 광 감지 소자를 포함하는 광 감지층, 및 투광 영역 및 차광 영역을 포함하는 광학층으로서, 상기 투광 영역에 배치되는 투광 부재, 및 상기 차광 영역에 배치되는 차광 부재를 포함하는 광학층을 포함하되, 상기 투광 영역은 상기 차광 영역에 의해 분리되는 복수의 단위 투광 영역을 포함하고, 상기 단위 투광 영역의 폭은 상기 차광 영역의 폭의 5배 내지 200배의 범위 내에 있다.

Description

지문 센서, 지문 센서의 제조 방법, 및 지문 센서를 포함한 표시 장치{FINGERPRINT SENSOR, METHOD FOR MANUFACTURING THE FINGERPRINT SENSOR AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE FINGERPRINT SENSOR}
본 발명은 지문 센서, 그의 제조 방법, 및 그를 포함한 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 모니터(monitor), TV 등 다양한 전자 장치에 적용되고 있다. 최근에는 이동통신 기술의 발달로 인해 스마트폰, 태블릿, 노트북 컴퓨터과 같은 휴대용 전자 장치의 사용이 크게 늘어났다.
휴대용 전자 장치에는 연락처, 통화 내역, 메시지, 사진, 메모, 사용자의 웹 서핑 정보, 위치 정보, 금융 정보와 같은 개인 정보(privacy information)가 저장되어 있다. 휴대용 전자 장치의 개인 정보를 보호하기 위해 사용자의 생체 정보인 지문을 인증하는 지문 인증이 사용되고 있다. 이 경우, 표시 장치는 지문 인증을 위한 지문 센서를 포함할 수 있다. 지문 센서는 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식 등으로 구현될 수 있다. 광학 방식의 지문 센서는 광을 감지하는 광 감지부와 광 감지부에 광을 제공하는 개구부와 광을 차광하는 차광부를 갖는 콜리메이터(collimator)를 포함할 수 있다.
한편, 지문 센서가 표시 장치의 베젤 영역 또는 비표시 영역에 배치되는 경우, 표시 장치의 표시 영역을 넓히는데 한계가 있다. 그러므로, 최근에는 지문 센서가 표시 장치의 표시 영역에 배치되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지문 센서의 콜리메이터의 차광부의 면적을 감소시킴으로써, 광 감지부에 입사되는 빛의 양이 증가되어, 지문 인식 정확도가 향상된 지문 센서, 그의 제조 방법, 및 그를 포함한 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 지문 센서는 광 감지 소자를 포함하는 광 감지층, 및 투광 영역 및 차광 영역을 포함하는 광학층으로서, 상기 투광 영역에 배치되는 투광 부재, 및 상기 차광 영역에 배치되는 차광 부재를 포함하는 광학층을 포함하되, 상기 투광 영역은 상기 차광 영역에 의해 분리되는 복수의 단위 투광 영역을 포함하고, 상기 단위 투광 영역의 폭은 상기 차광 영역의 폭의 5배 내지 200배의 범위 내에 있다.
상기 단위 투광 영역의 폭은 1㎛ 내지 10㎛의 범위 내에 있고, 상기 차광 영역의 폭은 50nm 내지 200nm의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 차광 영역에 배치되는 상기 차광 부재는 폭이 일정한 기저부, 및 상기 기저부와 연결되며 상단으로 갈수록 폭이 감소하는 팁부를 포함할 수 있다.
상기 팁부의 일 측면은 라운드(round) 형상일 수 있다.
상기 투광 부재는 상기 차광 영역에 더 배치되고, 상기 차광 부재와 중첩할 수 있다.
상기 차광 부재는 상단으로 갈수록 폭이 증가하며, 상기 차광 부재의 일 측면 및 타 측면 중 적어도 어느 하나는 두께 방향에 대해 기울어질 수 있다.
상기 투광 부재는 상단으로 갈수록 폭이 감소하며, 상기 투광 부재의 일 측면 및 타 측면 중 적어도 어느 하나는 상기 두께 방향에 대해 기울어질 수 있다.
상기 차광 영역에 배치되는 상기 차광 부재는 금속을 포함할 수 있다.
상기 금속은 티타늄(Ti)을 포함할 수 있다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 및 상기 표시 패널의 일면 상에 배치되는 지문 센서를 포함하되, 상기 지문 센서는, 광 감지 소자를 포함하는 광 감지층, 및 투광 부재, 및 평면상 상기 투광 부재를 둘러싸는 차광 부재를 포함하는 광학층을 포함하고, 상기 차광 부재는 폭이 일정한 기저부, 및 상기 기저부와 연결되며 상단으로 갈수록 폭이 감소하는 팁부를 포함한다.
상기 팁부의 일 측면은 라운드(round) 형상일 수 있다.
상기 차광 부재는 상단으로 갈수록 폭이 증가하며, 상기 차광 부재의 일 측면 및 타 측면 중 적어도 어느 하나는 두께 방향에 대해 기울어질 수 있다.
상기 투광 부재는 상단으로 갈수록 폭이 감소하며, 상기 투광 부재의 일 측면 및 타 측면 중 적어도 어느 하나는 상기 두께 방향에 대해 기울어질 수 있다.
상기 투광 부재의 폭은 상기 차광 부재의 폭의 5배 내지 200배의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 투광 부재의 폭은 1㎛ 내지 10㎛의 범위 내에 있고, 상기 차광 부재의 폭은 50nm 내지 200nm의 범위 내에 있을 수 있다.
상기 차광 부재는 금속을 포함할 수 있다.
상기 과제 해결을 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 광 감지층 상에 제1 유기물층을 형성하는 단계, 식각 마스크를 이용하여, 상기 제1 유기물층을 패터닝하여, 상기 제1 유기물층이 남아있는 잔존부 및 상기 광 감지층을 노출하는 노출부를 형성하는 단계, 상기 잔존부의 상기 제1 유기물층의 측면을 커버하는 차광 부재를 형성하는 단계, 및 상기 노출부를 제2 유기물층으로 충진하는 단계를 포함하되, 상기 제1 유기물층과 상기 제2 유기물층은 상기 차광 부재보다 높은 광 투과율을 갖는 표시 장치의 제조 방법.
상기 차광 부재를 형성하는 단계는 상기 잔존부의 제1 유기물층의 상면 및 측면과 상기 노출부에 의해 노출되는 광 감지층을 커버하는 차광 부재 물질층을 형성하는 단계, 및 상기 제1 유기층의 상면 및 상기 광 감지층을 커버하는 차광 부재 물질층을 식각하는 단계를 포함하고, 상기 차광 부재 물질층을 식각하는 단계는 건식 식각으로 진행될 수 있다.
상기 차광 영역에 배치되는 상기 차광 부재는 폭이 일정한 기저부, 및 상기 기저부와 연결되며 상단으로 갈수록 폭이 감소하는 팁부를 포함할 수 있다.
상기 팁부의 일 측면은 라운드(round) 형상일 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
지문 센서의 콜리메이터의 차광부의 면적을 감소시킴으로써, 광 감지부에 입사되는 빛의 양이 증가되고, 지문 인식 정확도가 향상된 지문 센서, 그의 제조 방법, 및 그를 포함한 표시 장치를 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 지문 센서의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도로서, 표시 패널 및 지문 센서의 단면 일부를 도시한다.
도 4는 도 3의 A 영역을 확대한 확대도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 광학층의 평면도 중 일부를 확대한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 센서 화소의 회로도이다.
도 7은 도 3의 광 감지층의 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 9 내지 도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 광학층의 단면도 일부이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 광학층의 단면도 일부이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 광학층의 단면도 일부이다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 광학층의 단면도 일부이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치로서, 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 및 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다.
표시 장치(10)는 유기 발광 다이오드를 이용하는 유기 발광 표시 장치, 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 표시 장치, 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 표시 장치, 및 초소형 발광 다이오드(micro light emitting diode(LED))를 이용하는 초소형 발광 표시 장치와 같은 발광 표시 장치일 수 있다. 이하에서는, 표시 장치(10)가 유기 발광 표시 장치인 것을 중심으로 설명하였으나, 그에 제한되지 않는다. 예를 들어, 다른 몇몇 실시예에서, 표시 장치(10)는 액정 표시 장치, 퀀텀닷 액정 표시 장치, 퀀텀 나노 발광 표시 패널(nano NED), 마이크로 엘이디(Micro LED) 등 다른 종류의 표시 장치가 적용될 수도 있다.
표시 장치(10)는 표시 패널(100), 표시 구동 회로(200), 회로 보드(300), 및 지문 센서(400)를 포함한다.
표시 패널(100)은 화면을 표시하는 표시 영역(DA) 및 표시가 이루어지지 않는 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(100)은 평면도상 표시 영역(DA)과 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 베젤을 구성할 수 있다.
표시 영역(DA)은 평면상 모서리가 수직인 직사각형 또는 모서리가 둥근 직사각형 형상일 수 있다. 도면에서는 표시 영역(DA)의 상기 직사각형의 단변이 제1 방향(DR1)을 따라 연장하고 장변이 제1 방향(DR1)에 수직한 제2 방향(DR2)을 따라 연장하는 경우가 예시되어 있다. 다만, 표시 영역(DA)의 평면 형상은 도면으로 예시된 직사각형 형상에 제한되는 것은 아니고, 원형, 타원형이나 기타 다양한 형상을 가질 수 있다.
표시 영역(DA)은 복수의 화소를 포함할 수 있다. 각 화소는 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 각 화소는 발광층과 발광층의 발광량을 제어하는 회로층을 포함할 수 있다. 회로층은 배선, 전극 및 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 발광층은 봉지막에 의해 밀봉될 수 있다.
표시 영역(DA)은 지문 감지 영역(FSA)을 포함할 수 있다. 지문 감지 영역(FSA)은 사용자의 지문을 감지(sensing)할 수 있다. 지문 감지 영역(FSA)에는 지문 센서(400)가 배치될 수 있다. 지문 감지 영역(FSA)은 표시 영역(DA)의 일부 영역에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 지문 감지 영역(FSA)은 표시 영역(DA)과 실질적으로 동일하고, 표시 영역(DA)의 전체 영역과 중첩할 수도 있다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 모든 변을 둘러싸고, 표시 영역(DA)의 테두리를 구성할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다.
표시 패널(100)은 구부러지거나, 휘어지거나, 벤딩되거나, 접히거나, 말릴 수 있도록 유연하게 형성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
표시 패널(100)은 메인 영역(MA)과 서브 영역(SBA)을 포함할 수 있다.
메인 영역(MA)에는 표시 영역(DA), 비표시 영역(NDA) 및 지문 감지 영역(FSA)이 위치할 수 있다. 메인 영역(MA)은 표시 장치(1)의 평면상 외형과 유사한 형상을 가질 수 있다. 메인 영역(MA)은 일 평면에 위치한 평탄 영역일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 메인 영역(MA)에서 벤딩 영역(BA)과 연결된 에지(변)를 제외한 나머지 에지들 중 적어도 하나의 에지가 휘어져 곡면을 이루거나 수직 방향으로 절곡될 수도 있다.
서브 영역(SBA)은 메인 영역(MA)의 일 측으로부터 제2 방향(DR2)으로 돌출될 수 있다. 서브 영역(SBA)의 제1 방향(DR1)의 길이는 메인 영역(MA)의 제1 방향(DR1)의 길이보다 작으며, 서브 영역(SBA)의 제2 방향(DR2)의 길이는 메인 영역(MA)의 제2 방향(DR2)의 길이보다 작을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도면상 서브 영역(SBA)이 펼쳐진 것을 예시하였으나, 서브 영역(SBA)은 구부러질 수 있다. 즉, 서브 영역(SBA)은 표시면의 반대 방향으로 곡률을 가지고 벤딩될 수 있다. 이 경우, 서브 영역(SBA)의 면이 반전되며, 서브 영역(SBA)의 적어도 일부는 표시 패널(100)의 하면 상에 배치될 수 있다. 서브 영역(SBA)이 구부러지는 경우, 서브 영역(SBA)은 두께 방향으로 메인 영역(MA)과 중첩할 수 있다. 여기서, 두께 방향은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)에 각각 수직한 제3 방향(DR3)을 의미할 수 있다. 서브 영역(SBA)에는 표시 구동 회로(200)가 배치될 수 있다.
표시 구동 회로(200)는 표시 패널(100)을 구동하기 위한 신호들과 전압들을 생성할 수 있다. 표시 구동 회로(200)는 집적회로(integrated circuit, IC)로 형성되어 COG(chip on glass) 방식, COP(chip on plastic) 방식, 또는 초음파 접합 방식으로 표시 패널(100) 상에 부착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 표시 구동 회로(200)는 COF(chip on film) 방식으로 회로 보드(300) 상에 부착될 수 있다.
회로 보드(300)는 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하거나 초음파 접합에 의해 직접 표시 패널(100)의 서브 영역(SBA)의 일 단에 부착될 수 있다. 이를 통해, 회로 보드(300)는 표시 패널(100) 및 표시 구동 회로(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 표시 패널(100)과 표시 구동 회로(200)는 회로 보드(300)를 통해 디지털 비디오 데이터와, 타이밍 신호들, 및 구동 전압들을 입력받을 수 있다. 회로 보드(300)는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board), 인쇄 회로 보드(printed circuit board) 또는 칩온 필름(chip on film)과 같은 연성 필름(flexible film)일 수 있다.
지문 센서(400)는 표시 패널(100)의 하면 상에 배치될 수 있다. 지문 센서(400)는 표시 영역(DA) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 지문 센서(400)은 표시 영역(DA) 내에 배치되는 지문 감지 영역(FSA) 내에 배치될 수 있다. 지문 센서(400)는 투명 접착 부재(미도시)를 이용하여 표시 패널(100)의 하면에 부착될 수 있다. 투명 접착 부재는 예를 들어, OCA(optically clear adhesive) 필름과 같은 투명 접착 필름 또는 OCR(optically clear resin)과 같은 투명 접착 레진일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 지문 센서의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 지문 센서(400)는 지문 센서 기판(FSUB), 광 감지층(410), 광학층(420), 연성 필름(430), 센서 회로 보드(440), 및 센서 구동 회로(450)를 포함할 수 있다.
지문 센서 기판(FSUB)은 상부에 배치되는 구성들을 지지할 수 있다. 지문 센서 기판(FSUB)은 유리 또는 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 지문 센서 기판(FSUB)은 폴리이미드(polyimide)를 포함할 수 있다. 지문 센서 기판(FSUB) 각각은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
지문 센서 기판(FSUB) 상에는 광 감지층(410)이 배치될 수 있다. 광 감지층(410)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)으로 배열되는 복수의 센서 화소(SP, 도 3 참조)를 포함할 수 있다. 센서 화소(SP, 도 3 참조) 각각은 입사되는 광에 따라 감지 전류가 흐르는 광 감지 소자와 광 감지 소자에 연결되는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 광 감지 소자는 포토 다이오드(photo diode)나 포토 트랜지스터(photo transistor) 등을 포함할 수 있다.
광학층(420)은 광 감지층(410) 상에 배치될 수 있다. 도시하진 않았으나, 광학층(420) 상에는 적외선(Infrared) 필터층이 더 배치되거나, 광학층(420)과 광 감지층(410) 사이에는 적외선(Infrared) 필터층이 더 배치될 수도 있다.
광학층(420)은 서로 다른 투광율을 갖는 제1 영역과 제2 영역을 포함할 수 있다. 제1 영역의 투광율은 제2 영역의 투광율보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 제1 영역(OA)은 빛을 대체로 투과시키는 투광 영역(OA)이고, 제2 영역은 빛을 대체로 차단하는 차광 영역(LSA)일 수 있다. 이하에서는 서로 다른 투광율을 갖는 제1 영역과 제2 영역에 각각 투광 영역(OA)과 차광 영역(LSA)이 적용된 경우를 예시하지만, 실시예가 그에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 영역과 제2 영역이 모두 입사광을 50% 이상 투과시키는 투광 영역이되, 제2 영역의 투과율이 제1 영역의 투과율보다 10% 이하인 경우 등과 같이 적용될 수도 있다.
투광 영역(OA)은 차광 영역(LSA)에 의해 복수의 단위 투광 영역(OAn)으로 분리되어 있을 수 있다. 각 단위 투광 영역(OAn)은 직사각형 또는 정사각형 형상일 수 있다. 각 단위 투과 영역(OAn)의 크기 및 간격은 균일할 수 있다.
각 단위 투광 영역(OAn)은 차광 영역(LSA)을 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다. 차광 영역(LSA)은 평면상 각 단위 투광 영역(OAn)을 둘러쌀 수 있다. 나아가, 차광 영역(LSA)은 복수의 단위 투광 영역(OAn)들 사이를 따라 일체로 연결된 격자 형상을 가질 수 있다. 투광 영역(OA)과 차광 영역(LSA)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
연성 필름(430)의 일 측은 광 감지층(410)에 의해 덮이지 않은 지문 센서 기판(FSUB) 상에 배치될 수 있다. 연성 필름(430)은 이방성 도전 필름(anisotropic conductive film)을 이용하거나 초음파 접합에 의해 직접 지문 센서 기판(FSUB)의 일 단에 부착될 수 있다. 연성 필름(430)은 지문 센서 기판(FSUB)의 지문 패드(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 연성 필름(430)은 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board), 인쇄 회로 보드(printed circuit board) 또는 칩온 필름(chip on film)과 같은 연성 필름(flexible film)일 수 있다.
연성 필름(430)의 타 측은 센서 회로 보드(440) 상에 배치될 수 있다. 연성 필름(430)의 타 측은 이방성 도전 필름과 같은 도전성 접착 부재를 통해 센서 회로 보드(440)에 부착될 수 있다. 이로 인해, 연성 필름(430)은 센서 회로 보드(440)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 연성 필름(430)은 칩온 필름(chip on film)의 형태로 센서 회로 보드(440)에 연결될 수 있다. 센서 회로 보드(440)는 연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board) 또는 인쇄 회로 보드(printed circuit board)일 수 있다.
센서 구동 회로(450)는 센서 회로 보드(440) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 예를 들어, 센서 구동 회로(450)는 연성 필름(430) 상에 배치될 수도 있다. 센서 구동 회로(450)는 연성 필름(430)과 센서 회로 보드(440)를 통해 광 감지층(410)의 센서 화소(SP, 도 3 참조)의 감지 전압들을 입력받을 수 있다. 이에 따라, 센서 구동 회로(450)는 센서 화소(SP) 각각의 감지 전압들에 따라 손가락(F)의 지문 패턴을 인식할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도로서, 표시 패널 및 지문 센서의 단면 일부를 도시한다. 도 3에는 사용자가 지문 인식을 위해 표시 장치(10) 상에 손가락(F)을 접촉한 것을 예시하였다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 패널(100)의 상면 상에 배치되는 커버 윈도우(CW)를 더 포함할 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 표시 패널(100)의 상면을 커버하도록 표시 패널(100)의 상부에 배치될 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 표시 패널(100) 및 하부 부재들을 보호하는 역할을 할 수 있다. 커버 윈도우(CW)는 투명 접착 부재를 이용하여 표시 패널(100)의 상면에 부착될 수 있다.
커버 윈도우(CW)는 투명한 물질로 이루어지며, 유리나 플라스틱일 수 있다. 예를 들어, 커버 윈도우(CW)가 유리인 경우, 두께가 0.1㎜ 이하의 초박막 유리(Ultra Thin Glass; UTG)일 수 있다. 커버 윈도우(CW)가 플라스틱인 경우, 투명한 폴리이미드(polyimide) 필름을 포함할 수 있다.
광 감지층(410)의 센서 화소(SP) 각각은 적어도 하나의 단위 투광 영역(OAn)과 두께 방향(제3 방향(DR3))으로 중첩할 수 있다. 도면에서, 하나의 센서 화소(SP)는 두개의 단위 투광 영역(OAn)과 두께 방향(제3 방향(DR3))으로 중첩하는 것으로 도시하였으나, 센서 화소(SP)와 두께 방향(제3 방향(DR3))으로 중첩하는 단위 투광 영역(OAn)의 개수는 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 센서 화소(SP)와 중첩하는 투광 영역(OA)의 개수는 100개 내지 1000개의 범위 내에 있거나, 10개 내지 10000개의 범위 내에 있을 수 있다. 또는, 센서 화소(SP)은 하나의 단위 투광 영역(OAn)과 두께 방향(제3 방향(DR3))으로 중첩할 수도 있다.
손가락(Finger, F)의 지문은 상대적으로 돌출된 마루(ridge, RID)와 그로부터 함몰된 골(valley, VAL)에 의해 형상화될 수 있다. 손가락(F)을 커버 윈도우(CW)에 대면, 지문의 마루(RID)는 커버 윈도우(CW)와 직접 접촉하고, 골(VAL)은 커버 윈도우(CW)와 일정 거리 이격될 수 있다. 손가락(F)을 향해 진행하던 빛은 손가락(F)의 마루(RID)와 골(VAL) 각각에서 반사되어 광 감지층(410)을 향할 수 있다. 손가락(F)을 향해 진행하던 빛은 표시 패널(100)에서 방출된 빛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 경우, 손가락(F)의 마루(RID)와 골(VAL)에서 반사된 빛은 서로 다른 광 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 마루(RID)에 반사된 빛과 골(VAL)에서 반사된 빛은 서로 다른 주파수, 파장, 세기 등을 가질 수 있다. 이에 따라, 광 감지층(410)의 각 센서 화소(SP)는 마루(RID)와 골(VAL) 각각에서 반사된 빛의 광 특성에 대응하여 상이한 전기적 특성을 갖는 감지 신호를 출력할 수 있다. 각 센서 화소(SP)에 의해 출력된 감지 신호는 이미지 데이터로 변환될 수 있고, 이를 통하여 사용자의 지문을 식별할 수 있다.
광학층(420)의 투광 영역(OA)은 손가락(F)의 지문의 마루(RID)와 골(VAL)에서 반사된 광이 입사되는 통로일 수 있다. 구체적으로, 사용자의 손가락(F)이 커버 윈도우(CW) 상에 접촉되는 경우, 손가락(F)에서 반사된 광은 표시 패널(100)과 광학층(420)의 투광 영역(OA)를 통해 광 감지층(410)의 센서 화소(SP)에 입사될 수 있다.
광학층(420)의 차광 영역(LSA)은 광 감지층(410)으로 입사하는 빛의 일부를 차단할 수 있다. 차광 영역(LSA)은 투광 영역(OA)를 통해 센서 화소(SP)에 입사되는 광의 범위(LR)를 조절할 수 있다. 다시 말해서, 차광 영역(LSA)은 광 감지층(410)의 각 센서 화소(PS)가 특정 범위(LR)에서 반사되는 광을 광 감지층(410)에 도달하도록 하며, 상기 범위 이외의 영역에서 반사되어 입사하는 빛을 차단할 수 있다.
광학층(420)의 투광 영역(OA)를 통해 센서 화소(SP)에 입사되는 광의 범위(LR)는 손가락(F)의 지문의 마루(RID)와 골(VAL) 사이의 거리(FP)보다 짧을 수 있다. 손가락(F)의 지문의 마루(RID)와 골(VAL) 사이의 거리(FP)는 대략 500㎛일 수 있다. 이에 따라, 센서 화소(SP)는 손가락(F) 지문의 마루(RID) 또는 골(VAL)에서 반사된 광을 구별할 수 있다.
지문 센서(400)가 표시 패널(100)의 하부, 즉, 표시 패널(100)에서 방출되는 빛의 방향과 반대 방향에 배치되는 경우, 지문 센서(400)의 광 감지부에 입사되는 광량이 작을 수 있다. 따라서, 광학층(420)의 투광 영역(OA)의 평면상 면적을 증가시킴으로써, 광학층(420)을 투과하는 광량을 증가시킬 수 있다. 이하에서, 일 실시예에 따른 광학층(420)에 대해 설명한다. 광학층(420)에 대해 보다 상세히 설명하기 위해, 도 4가 더 참조된다.
도 4는 도 3의 A 영역을 확대한 확대도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 지문 센서(400)를 보다 상세히 도시한다.
도 4를 더 참조하면, 광학층(420)은 투광 부재(421) 및 차광 부재(422)를 더 포함할 수 있다. 투광 부재(421)는 투광 영역(OA)에 배치되며, 차광 부재(422)는 차광 영역(LSA)에 배치될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 투광 부재(421)는 투광 영역(OA) 뿐만 아니라 차광 영역(LSA)에도 배치될 수 있다. 투광 부재(421)는 차광 영역(LSA)에서 차광 부재(422) 상에 배치될 수 있다. 투광 부재(421)는 차광 영역(LSA)에서 차광 부재(422)의 상부에 위치하며, 차광 부재(422)와 중첩할 수 있다.
즉, 투광 부재(421)는 차광 영역(LSA)에서 차광 부재(422)를 커버할 수 있다. 투광 부재(421)는 차광 부재(422)의 측면을 커버할 뿐만 아니라, 차광 부재(422)의 상면도 커버할 수 있다. 투광 부재(421)는 차광 부재(422) 사이에 배치되나, 차광 부재(422) 사이에 배치된 투광 부재(421)는 차광 부재(422) 상부에 배치된 투광 부재(421)에 의해 서로 연결될 수 있다.
투광 부재(421)와 차광 부재(422)는 광 감지층(410) 상에 배치될 수 있다. 투광 부재(421)와 차광 부재(422)는 광 감지층(410) 상에 직접 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 광학층(420)은 베이스 기판(미도시)을 더 포함할 수 있고, 이 경우, 투광 부재(421)와 차광 부재(422)는 상기 베이스 기판(미도시) 상에 배치될 수 있다. 투광 부재(421)와 차광 부재(422)가 배치된 베이스 기판(미도시)이 광 감지층(410) 상에 배치되며, 양 구성 사이에는 점착 부재(PSA, Pressure sensitive adhesive) 등이 배치되어 상기 양 구성을 결합할 수 있다.
투광 부재(421)는 광 투과율이 높은 광 투과 물질을 포함할 수 있다. 상기 광 투과 물질은 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
차광 부재(422)는 광 밀도(Optical desity)가 높은 광 차단 물질을 포함할 수 있다. 상기 광 차단 물질은 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 광 투과율이 낮은 금속을 포함할 수 있다. 상기 금속은 예를 들어, 티타늄(Ti)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 차광 부재(422)는 투명하지 않은 무기물 등을 포함할 수도 있다.
차광 부재(422)는 기저부(422a)와 상기 기저부(422a)와 연결된 팁부(422b)를 포함할 수 있다. 기저부(422a)는 광학층(420) 하부의 광 감지층(410)과 연결될 수 있다. 또는, 광학층(420)이 베이스 기판(미도시)를 포함하는 경우, 베이스 기판(미도시)와 연결될 수도 있다. 기저부(422a)는 대체로 일정한 폭(도면상 제1 방향(DR1)의 폭)을 가질 수 있다.
팁부(422b)는 기저부(422a)와 연결되고 기저부(422a)의 폭(도면상 제1 방향(DR1)의 폭)보다 작은 폭(도면상 제1 방향(DR1)의 폭)을 가질 수 있다. 기저부(422b)의 폭(도면상 제1 방향(DR1)의 폭)은 상단으로 갈수록 감소할 수 있다. 팁부(422b)의 일 측면과 기저부(422b)의 일 측면은 상호 정렬될 수 있다. 팁부(422b)의 타 측면은 단면도상 라운드(round) 형상일 수 있다. 도면에서, 팁부(422b)의 타 측면은 외측으로 볼록한 형상으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 팁부(422b)의 타 측면은 단면도상 제1 방향(DR1) 및 제3 방향(DR3)에 기울어진 방향으로 연장되거나, 차광 부재(422)의 내측을 향해 오목한 형상을 가질 수도 있다.
이 경우, 상기 팁부(422b)의 라운드 형상을 갖는 타 측면은 단면도상 제1 방향(DR1)으로 인접한 차광 부재(422) 사이에 서로 마주볼 수 있다. 또한, 상호 정렬된 팁부(422b)의 일 측면과 기저부(422b)의 일 측면을 갖는 차광 부재(422)의 일 측면은 단면도상 제1 방향(DR1)으로 인접한 차광 부재(422) 사이에 서로 마주볼 수 있다.
이에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위해 도 5를 더 참조한다.
도 5는 일 실시예에 따른 광학층의 평면도 중 일부를 확대한 도면이다.
투광 영역(OA)은 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)을 포함할 수 있다. 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)은 각각 단위 투광 영역(OAn) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 제1 단위 투광 영역(OA1)은 서로 마주보며, 상호 정렬된 팁부(422b)의 일 측면과 기저부(422b)의 일 측면을 포함하는 차광 부재(422)의 일 측면 사이에 배치되며, 제2 단위 투광 영역(OA2)은 서로 마주보며, 라운드 형상을 갖는 팁부(422b)의 타 측면을 포함하는 차광 부재(422)의 타 측면 사이에 배치될 수 있다.
단면도상 팁부(422b)의 일 측면 및 타 측면의 형상이 상이함에 따라, 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)의 폭(W1)이 동일하더라도, 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)에 입사되는 광량은 차이가 있을 수 있다. 따라서, 사용자의 지문을 식별함에 있어, 센서 화소(SP)에서 출력된 감지 신호에 이를 고려하여 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 또는, 일 실시예에서 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)의 폭(W1)은 동일한 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)에 입사되는 광량을 고려하여, 제1 단위 투광 영역(OA1)의 폭(W1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)의 폭(W1)이 상이할 수도 있다.
예를 들어, 라운드 형상을 갖는 팁부(422b)의 타 특면을 포함하는 차광 부재(422)의 타 측면 사이에 배치되는 제2 단위 투광 영역(OA2)에 입사되는 광량은 제1 단위 투광 영역(OA1)에 입사되는 광량보다 클 수 있다. 이 경우, 각 센서 화소(SP)에서 출력된 감지 신호에, 각 센서 화소(SP)에 대응되는 제1 단위 투광 영역(OA1)의 개수 및 제2 단위 투광 영역(OA2)의 개수를 고려하고, 이를 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 또는, 단면도상 제2 단위 투광 영역(OA2)의 폭보다 제1 단위 투광 영역(OA1)의 폭이 클 수도 있다.
평면상 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)은 반복되어 배치되며, 행렬 형상으로 배열될 수 있다. 행 진행 방향은 제1 방향(DR1)과 실질적으로 동일하며, 열 진행 방향은 제2 방향(DR2)과 실질적으로 동일할 수 있다.
다시 말해서, 단위 투광 행(RW)은 각각 제1 방향(DR1)을 따라 교대로 배치되는 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)을 포함하는 제1 단위 투광 행(RW1) 및 제2 단위 투광 행(RW2)을 포함할 수 있다. 제1 단위 투광 행(RW1)과 제2 단위 투광 행(RW2)은 제2 방향(DR2)을 따라 반복 배치될 수 있다. 또한, 단위 투광 열(CL)은 각각 제2 방향(DR2)을 따라 교대로 배치되는 제1 단위 투광 영역(OA1)과 제2 단위 투광 영역(OA2)을 포함하는 제1 단위 투광 열(CL1) 및 제2 단위 투광 열(CL2)을 포함할 수 있다. 제1 단위 투광 열(CL1)과 제2 단위 투광 열(CL2)은 제1 방향(DR1)을 따라 반복 배치될 수 있다.
단위 투광 영역(OAn)의 폭(W1, 도면상 제1 방향(DR1)의 폭)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 1㎛ 내지 3㎛의 범위, 1㎛ 내지 5㎛의 범위, 1㎛ 내지 10㎛의 범위 및 0.1㎛ 내지 10㎛의 범위 중 어느 하나의 범위 내에 있거나, 2㎛일 수 있다. 즉, 단면도상 서로 인접하고, 투광 부재(421)를 사이에 두고 마주보는 차광 부재(422) 사이의 거리(W1, 도면상 제1 방향(DR1)의 거리)는 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 1㎛ 내지 3㎛의 범위, 1㎛ 내지 5㎛의 범위, 1㎛ 내지 10㎛의 범위 및 0.1㎛ 내지 10㎛의 범위 중 어느 하나의 범위 내에 있거나, 2㎛일 수 있다.
차광 영역(LSA)의 폭(W2, 도면상 제1 방향(DR1)의 폭)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 90nm 내지 110nm의 범위, 50nm 내지 200nm의 범위 및 10nm 내지 500nm의 범위 중 어느 하나의 범위 내에 있거나, 100nm일 수 있다. 차광 부재(422)의 기저부(422a)의 폭(W2, 도면상 제1 방향(DR1)의 폭)은 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 90nm 내지 110nm의 범위, 50nm 내지 200nm의 범위 및 10nm 내지 500nm의 범위 중 어느 하나의 범위 내에 있거나, 100nm일 수 있다. 즉, 서로 인접하고, 마주보는 투광 부재(421) 사이의 거리(W2, 도면상 제1 방향(DR1)의 거리)는 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 90nm 내지 110nm의 범위, 50nm 내지 200nm의 범위 및 10nm 내지 500nm의 범위 중 어느 하나의 범위 내에 있거나, 100nm일 수 있다.
단위 투광 영역(OAn)의 폭(W1, 도면상 제1 방향(DR1)의 폭)은 차광 영역(LSA)의 폭(W2, 도면상 제1 방향(DR1)의 폭)보다 클 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 단위 투광 영역(OAn)의 폭(W1)의 길이는 차광 영역(LSA)의 폭(W2)의 길이의 15배 내지 25배의 범위, 10배 내지 30배의 범위, 5배 내지 100배의 범위, 5배 내지 200배의 범위 중 적어도 어느 한 범위 내에 있거나, 단위 투광 영역(OAn)의 폭(W1)의 길이는 차광 영역(LSA)의 폭(W2)의 길이의 20배일 수 있다.
단위 투광 영역(OAn)의 폭(W1)의 크기, 차광 영역(LSA)의 폭(W2)의 크기, 및 단위 투광 영역(OAn)의 폭(W1)의 크기와 차광 영역(LSA)의 폭(W2)의 크기의 비율이 상술한 범위 내에 존재하는 경우, 빛의 진행 경로에서 빛을 투광하는 영역(투광 영역(OA))의 평면상 면적은 빛을 차광하는 영역(차광 영역(LSA))의 평면상 면적보다 클 수 있다. 빛을 투광하는 영역(투광 영역(OA))의 평면상 면적의 비율과 빛을 차광하는 영역(차광 영역(LSA))의 평면상 면적의 비율은 상술한 단위 투광 영역(OAn)의 폭(W1)의 크기와 차광 영역(LSA)의 폭(W2)의 크기의 비율과 실질적으로 동일할 수 있다.
이에 따라, 광학층(420)을 투과하여 광 감지층(410)에 도달하는 광량이 증가할 수 있으며, 지문 센서(400)에서 지문을 인식하는 정확도가 향상될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 광 감지층(410)의 전체적인 영역에서 평균적인 광 투과율은 90%보다 크거나 94%보다 클 수 있으며, 또는, 94.8%일 수 있다. 뿐만 아니라, 일정 크기의 차광 영역(LSA)의 폭(W2)을 확보함에 따라, 투광 영역(OA)의 평면상 면적을 증가시키면서, 하나의 센서 화소(SP)에 도달하는 특정 범위(LR) 이외의 빛을 차단할 수 있고, 지문 센서(400)에서 지문을 인식하는 정확도가 보다 향상될 수 있다.
아울러, 차광 영역(LSA)에 배치되는 차광 부재(422)의 폭(W2)은 투광 영역(OA)에 배치된 투광 부재(421)의 폭(W1)보다 상대적으로 작아, 차광 부재(422)을 형성하는 과정에서 발생할 수 있는 차광 부재(422)의 폭(W2)의 오차는 무시할 수 있는 수준이 될 수 있다. 따라서, 차광 부재(422)의 폭(W2)을 균일하게 형성하기 위한 공정 등이 생략될 수 있어, 공정의 효율성이 향상될 수 있으며, 지문 센서(400)의 신뢰도가 향상될 수 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 광 감지층(410)에 대해 자세히 설명한다.
도 6은 일 실시예에 따른 센서 화소의 회로도이다. 도 7은 도 3의 광 감지층의 단면도이다. 도 6은 설명의 편의를 위해 제m(m은 자연수) 수평 감지 라인(Txm) 및 제n(n은 자연수) 수직 감지 라인(Rxn)에 연결되는 센서 화소(SP)가 도시된다. 도 7은 일 실시예에 따른 광 감지층(410)의 적층 구조를 도시한다.
우선, 도 6을 참고하면, 일 실시예에 따른 광 감지층(410)의 센서 화소(SP)는 제1 트랜지스터(ST1) 및 광 감지 소자(PD)를 포함할 수 있다.
광 감지 소자(PD)는 접지 전원과 제1 트랜지스터(ST1)의 일 전극 사이에 연결될 수 있다. 광 감지 소자(PD)는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있게 구성되며, 주변 빛의 세기에 따라 흐르는 전류가 변화하는 광기전력을 가질 수 있다.
제1 트랜지스터(ST1)는 제n 수직 감지 라인(RXn) 및 광 감지 소자(PD)와 연결되고, 제1 트랜지스터(ST1)의 게이트 전극은 제m 수평 감지 라인(TXm)과 연결된다. 제m 수평 감지 라인(TXm)으로 게이트 온 전압(예를 들어, 로우 전압)을 갖는 구동 신호가 공급되는 경우, 제1 트랜지스터(ST1)는 턴-온(Turn-on)된다. 제1 트랜지스터(ST1)가 턴-온되면, 광 감지 소자(PD)를 흐르는 전류가 제n 수직 감지 라인(RXn)으로 흐를 수 있다.
표시 장치(10)는 센서 화소(SP)의 수평 감지 라인들로 구동 신호를 인가하고, 수직 감지 라인들로 공급되는 전류(센싱 신호)에 기초하여, 지문을 감지할 수 있다.
도 7을 더 참고하면, 일 실시예에 따른 광 감지층(410)은 도전층 및 복수의 절연막을 더 포함할 수 있다.
지문 센서 기판(FSUB) 상에는 제1 트랜지스터(ST1)가 배치될 수 있다. 광 감지층(410)의 제1 트랜지스터(ST1)는 박막 트랜지스터(Thin film transistor)일 수 있다. 광 감지층(410)의 제1 트랜지스터(ST1)는 제1 액티브층(ACT1), 제1 게이트 전극(G1), 제1 소스 전극(S1), 및 제1 드레인 전극(D1)을 포함한다.
지문 센서 기판(FSUB) 상에는 제1 트랜지스터(ST1)의 제1 게이트 전극(G1)이 배치될 수 있다. 제1 게이트 전극(G1)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.
도시하진 않았으나, 지문 센서 기판(FSUB) 상에는 버퍼막(미도시)이 더 배치될 수도 있다. 버퍼막(미도시)은 적어도 하나의 무기막으로 이루어질 수 있으며, 광 감지층(410)의 하부로부터 수분 등이 침투하는 것을 차단하여 제1 트랜지스터(ST1) 및 광 감지 소자(PD)를 보호할 수 있다.
제1 게이트 전극(G1) 상에는 제1 게이트 절연막(GI1)이 배치될 수 있다. 제1 게이트 절연막(GI1)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
제1 게이트 절연막(GI1) 상에는 제1 트랜지스터(ST1)의 제1 액티브층(ACT1)이 배치될 수 있다. 제1 액티브층(ACT1)은 다결정 실리콘, 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 산화물 반도체를 포함한다. 제1 액티브층(ACT1)은 지문 센서 기판(FSUB)의 두께 방향인 제3 방향(Z축 방향)에서 제1 게이트 전극(G1)과 중첩할 수 있다.
제1 액티브층(ACT1) 상에는 제1 트랜지스터(ST1)의 제1 소스 전극(S1)과 제1 드레인 전극(D1)이 배치될 수 있다. 제1 소스 전극(S1)은 제1 액티브층(ACT1)의 일 측에 배치되고, 제1 드레인 전극(D1)은 제1 액티브층(ACT1)의 타 측에 배치될 수 있다.
제1 액티브층(ACT1), 제1 소스 전극(S1), 및 제1 드레인 전극(D1) 상에는 제1 절연막(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연막(INS1)은 무기막, 예를 들어 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층, 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층으로 형성될 수 있다.
제1 게이트 절연막(GI1) 상에는 광 감지 소자(PD)가 배치될 수 있다. 도면에서 광 감지 소자(PD)는 포토 다이오드인 것으로 도시하였으며, 광 감지 소자(PD)는 포토 다이오드인 것으로 설명하나, 이에 한정되지 않으며, 포토 트랜지스터로 형성될 수도 있다. 광 감지 소자(PD)가 포토 다이오드인 경우, 제2 전극(CTH), 반도체층(PSEM), 및 제1 전극(AND)을 포함할 수 있다. 이때, 광 감지 소자(PD)의 제2 전극(CTH)은 복수의 센서 화소(SP)에 걸쳐 배치되는 공통 전극이고, 제1 전극(AND)은 각 센서 화소(SP)에 배치된 화소 전극일 수 있다.
제1 전극(AND)은 제1 게이트 절연막(GI1) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(AND)은 제1 트랜지스터(ST1)의 제1 드레인 전극(D1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(AND)은 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al)의 단일층으로 형성되거나, 알루미늄과 티타늄의 적층 구조(Ti/Al/Ti), 알루미늄과 ITO의 적층 구조(ITO/Al/ITO), APC 합금, 및 APC 합금과 ITO의 적층 구조(ITO/APC/ITO)로 형성될 수 있다.
제1 전극(AND) 상에는 N형 반도체층(NL), I형 반도체층(IL), 및 P형 반도체층(PL)이 순차적으로 적층된 반도체층(PSEM)이 배치될 수 있다. 반도체층(PSEM)이 PIN 구조로 형성되는 경우, I형 반도체층(IL)이 P형 반도체층(PL)과 N형 반도체층(NL)에 의해 공핍(depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 전기장에 의해 드리프트(drift)된다. 이로 인해, 정공은 P형 반도체층(PL)을 통해 제2 전극(CTH)으로 수집되고 전자는 N형 반도체층(NL)을 통해 제1 전극(AND)으로 수집될 수 있다.
P형 반도체층(PL)은 외부 광이 입사하는 면에서 가깝게 배치되고, N형 반도체층(NL)은 외부 광이 입사하는 면에서 멀리 떨어져 배치될 수 있다. 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에, P형 반도체층(PL)을 외부 광의 입사면에 가깝게 형성함으로써, 입사 광에 의한 수집 효율을 극대화할 수 있다.
N형 반도체층(NL)은 제1 전극(AND) 상에 배치되고, I형 반도체층(IL)은 N형 반도체층(NL) 상에 배치되며, P형 반도체층(PL)은 I형 반도체층(IL) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, P형 반도체층(PL)은 비정질 실리콘(a-Si:H)에 P형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. I형 반도체층(IL)은 비정질 실리콘 게르마늄(a-SiGe:H) 또는 비정질 실리콘 카바이드(a-SiC:H)으로 이루어질 수 있다. N형 반도체층(NL)은 비정질 실리콘 게르마늄(a-SiGe:H) 또는 비정질 실리콘 카바이드(a-SiC:H)에 N형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다.
또는, N형 반도체층(NL)은 제1 전극(AND) 상에 배치되고, I형 반도체층(IL)은 생략되며, P형 반도체층(PL)은 N형 반도체층(NL) 상에 배치될 수도 있다.
P형 반도체층(PL) 상에는 제2 전극(CTH)이 배치될 수 있다. 제2 전극(CTH)은 광을 투과시킬 수 있는 ITO(Indium Tin Oxide) 및 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전 물질로 형성될 수 있다.
제2 전극(CTH) 상에는 평탄화막(PLA)이 배치될 수 있다. 평탄화막(PLA)은 하부의 단차에도 불구하고 상면을 평탄화할 수 있다. 평탄화막(PLA)은 아크릴 수지(acryl resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드 수지(polyamide resin), 폴리이미드 수지(polyimide resin) 등의 유기막으로 형성될 수 있다.
평탄화막(PLA) 상에는 광학층(420)이 배치될 수 있다. 광학층(420)에 대한 설명은 이미 서술하였으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
이하에서, 도 8을 참조하여, 일 실시예에 따른 표시 패널(100)에 대해 설명한다.
도 8은 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 패널(100)은 복수의 화소를 포함하며, 각 화소는 적어도 하나의 박막 트랜지스터(제2 트랜지스터(ST2))를 포함할 수 있다. 표시 패널(100)은 표시 베이스 기판(SUB), 배리어층(110), 버퍼층(120), 반도체층(130), 제1 절연층(IL1), 제1 게이트 도전층(140), 제2 절연층(IL2), 제2 게이트 도전층(150), 제3 절연층(IL3), 데이터 도전층(160), 제4 절연층(IL4), 애노드 전극(ANO), 애노드 전극(ANO)을 노출하는 개구부를 포함하는 화소 정의막(PDL), 화소 정의막(PDL)의 개구부 내에 배치된 발광층(EML), 발광층(EML)과 화소 정의막(PDL) 상에 배치된 캐소드 전극(CAT), 캐소드 전극(CAT) 상에 배치된 박막 봉지층(EN)을 포함할 수 있다. 상술한 각 층들은 단일막으로 이루어질 수 있지만, 복수의 막을 포함하는 적층막으로 이루어질 수도 있다. 각 층들 사이에는 다른 층이 더 배치될 수도 있다.
표시 베이스 기판(SUB)은 그 위에 배치되는 각 층들을 지지한다. 표시 베이스 기판(SUB)은 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어지거나, 유리, 석영 등과 같은 무기 물질로 이루어질 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 베이스 기판(SUB)은 투명한 플레이트 또는 투명한 필름일 수 있다.
표시 베이스 기판(SUB)은 벤딩(bending), 폴딩(folding), 롤링(rolling) 등이 가능한 플렉시블(flexible) 기판일 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 표시 베이스 기판(SUB)은 리지드(rigid) 기판일 수 있다.
표시 베이스 기판(SUB) 상에는 배리어층(110)이 배치된다. 배리어층(110)은 불순물 이온이 확산되는 것을 방지하고, 수분이나 외기의 침투를 방지하며, 표면 평탄화 기능을 수행할 수 있다. 배리어층(110)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산질화물(SiOxNy) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 배리어층(110)은 표시 베이스 기판(SUB)의 종류나 공정 조건 등에 따라 생략될 수도 있다.
배리어층(110) 상에는 버퍼층(120)이 배치된다. 버퍼층(120)은 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx), 또는 실리콘 산질화물(SiOxNy) 등을 포함할 수 있다.
버퍼층(120) 상에는 반도체층(130)이 배치된다. 반도체층(130)은 화소(도 3의 'PX')의 제2 트랜지스터(ST2)의 채널을 이룬다. 반도체층(130)은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 반도체층(130)은 단결정 실리콘, 저온 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 산화물 반도체 중 적어도 어느 하나를 포함할 수도 있다.
반도체층(130) 상에는 제1 절연층(IL1)이 배치된다. 제1 절연층(IL1)은 게이트 절연 기능을 갖는 제1 게이트 절연막일 수 있다. 제1 절연층(IL1)은 실리콘 화합물 및 금속 산화물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 절연층(IL1) 상에는 제1 게이트 도전층(140)이 배치된다. 제1 게이트 도전층(140)은 화소의 제2 트랜지스터(ST2)의 게이트 전극(GAT)과 그에 연결된 스캔 라인, 및 유지 커패시터 제1 전극(CE1)을 포함할 수 있다.
제1 게이트 도전층(140)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다.
제1 게이트 도전층(140) 상에는 제2 절연층(IL2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 층간 절연막 또는 제2 게이트 절연막일 수 있다. 제2 절연층(IL2)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제2 절연층(IL2) 상에는 제2 게이트 도전층(150)이 배치된다. 제2 게이트 도전층(150)은 유지 커패시터 제2 전극(CE2)을 포함할 수 있다. 제2 게이트 도전층(150)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 제2 게이트 도전층(150)은 제1 게이트 도전층(140)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 게이트 도전층(150) 상에는 제3 절연층(IL3)이 배치된다. 제3 절연층(IL3)은 층간 절연막일 수 있다. 제3 절연층(IL3)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 하프늄 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 아연 산화물 등의 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
제3 절연층(IL3) 상에는 데이터 도전층(160)이 배치된다. 데이터 도전층(160)은 표시 패널의 일 화소의 제2 트랜지스터(ST2)의 제1 전극(SD1)과 제2 전극(SD2), 및 제1 전원 라인(ELVDDE)을 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(ST2)의 제1 전극(SD1)과 제2 전극(SD2)은 제3 절연층(IL3), 제2 절연층(IL2) 및 제1 절연층(IL1)을 관통하는 컨택홀을 통해 반도체층(130)의 소스 영역 및 드레인 영역과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전원 전압 전극(ELVDDE)은 제3 절연층(IL3)을 관통하는 컨택홀을 통해 유지 커패시터 제2 전극(CE2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
데이터 도전층(160)은 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘 (Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. 데이터 도전층(160)은 단일막 또는 다층막일 수 있다. 예를 들어, 데이터 도전층(160)은 Ti/Al/Ti, Mo/Al/Mo, Mo/AlGe/Mo, Ti/Cu 등의 적층 구조로 형성될 수 있다.
데이터 도전층(160) 상에는 제4 절연층(IL4)이 배치된다. 제4 절연층(IL4)은 데이터 도전층(160)을 덮는다. 제4 절연층(IL4)은 비아층일 수 있다. 제4 절연층(IL4)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 제4 절연층(IL4)이 유기 물질을 포함하는 경우, 하부의 단차에도 불구하고 상면은 대체로 평탄할 수 있다.
제4 절연층(IL4) 상에는 애노드 전극(ANO)이 배치된다. 애노드 전극(ANO)은 화소마다 마련된 화소 전극일 수 있다. 애노드 전극(ANO)은 제4 절연층(IL4)을 관통하는 컨택홀을 통해 제2 트랜지스터(ST2)의 제2 전극(SD2)과 연결될 수 있다. 애노드 전극(160)은 화소의 발광 영역(EMA)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다.
애노드 전극(ANO)은 이에 제한되는 것은 아니지만 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide: ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-Zinc-Oxide: IZO), 산화아연(Zinc Oxide: ZnO), 산화인듐(Induim Oxide: In2O3)의 일함수가 높은 물질층과 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 납(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오듐(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 혼합물 등과 같은 반사성 물질층이 적층된 적층막 구조를 가질 수 있다. 일함수가 높은 층이 반사성 물질층보다 위층에 배치되어 발광층(EML)에 가깝게 배치될 수 있다. 애노드 전극(ANO)은 ITO/Mg, ITO/MgF, ITO/Ag, ITO/Ag/ITO의 복수층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
애노드 전극(ANO) 상에는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 애노드 전극(ANO) 상에 배치되며, 애노드 전극(ANO)을 노출하는 개구부를 포함할 수 있다. 화소 정의막(PDL) 및 그 개구부에 의해 발광 영역(EMA)과 비발광 영역(NEM)이 구분될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 화소 정의막(PDL)은 무기 물질을 포함할 수도 있다.
화소 정의막(PDL) 상에는 스페이서(SP)가 배치될 수 있다. 스페이서(SP)는 상부에 배치되는 구조물과의 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다. 스페이서(SP)는 화소 정의막(PDL)과 마찬가지로 유기 절연 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
화소 정의막(PDL)이 노출하는 애노드 전극(ANO) 상에는 발광층(EML)이 배치된다. 발광층(EML)은 유기 물질층을 포함할 수 있다. 발광층의 유기 물질층은 유기 발광층을 포함하며, 정공 주입/수송층 및/또는, 전자 주입/수송층을 더 포함할 수 있다.
발광층(EML) 상에는 캐소드 전극(CAT)이 배치될 수 있다. 캐소드 전극(CAT)은 화소의 구별없이 전면적으로 배치된 공통 전극일 수 있다. 애노드 전극(ANO), 발광층(EML) 및 캐소드 전극(CAT)은 각각 유기 발광 소자를 구성할 수 있다.
캐소드 전극(CAT)은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag, Pt, Pd, Ni, Au Nd, Ir, Cr, BaF, Ba 또는 이들의 화합물이나 혼합물(예를 들어, Ag와 Mg의 혼합물 등)과 같은 일함수가 작은 물질층을 포함할 수 있다. 캐소드 전극(CAT)은 상기 일함수가 작은 물질층 상에 배치된 투명 금속 산화물층을 더 포함할 수 있다.
캐소드 전극(CAT) 상부에는 제1 무기막(EN1), 제1 유기막(EN2) 및 제2 무기막(EN3)을 포함하는 박막 봉지층(EN)이 배치된다. 박막 봉지층(EN)의 단부에서 제1 무기막(EN1)과 제2 무기막(EN3)은 서로 접할 수 있다. 제1 유기막(EN2)은 제1 무기막(EN1)과 제2 무기막(EN3)에 의해 밀봉될 수 있다.
제1 무기막(EN1) 및 제2 무기막(EN3)은 각각 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 또는 실리콘 산질화물 등을 포함할 수 있다. 제1 유기막(EN2)은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
이하에서, 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 9 내지 도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 9 내지 도 14는 일 실시예에 따른 표시 장치(10)의 지문 센서(400)의 광학층(420)의 제조 공정별 단면도를 도시한다.
도 9를 참고하면, 광 감지층(410)의 전 영역 상에 제1 투광 부재용 물질층(421m)을 형성하고, 제1 투광 부재용 물질층(421m) 상에 마스크 패턴(MS)을 한다.
구체적으로 살펴보면, 광 감지층(410) 상에 제1 투광 부재용 물질층(421m)을 형성할 수 있다. 제1 투광 부재용 물질층(421m)은 광 감지층(410)의 전 영역에 걸쳐 형성될 수 있다. 제1 투광 부재용 물질층(421m)은 유기 물질을 포함할 수 있으며, 상기 유기 물질은 상술한 투광 부재(421)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
이후, 제1 투광 부재용 물질층(421m) 상에 마스크 패턴(MS)을 패터닝한다. 마스크 패턴(MS)은 투명한 도전성 산화물(TCO) 및 무기막 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 상기 도전성 산화물(TCO)은 ITO(Induim Tin Oxide) 및 IZO(Induim Zinc Oxide) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 무기막은 알루미늄(Al) 등을 포함할 수 있다.
이어, 도 10를 참조하면, 마스크 패턴(MS)을 이용하여 제1 투광 부재용 물질층(421m)를 패터닝한다.
구체적으로 살펴보면, 마스크 패턴(MS)을 식각 마스크로 하여 제1 투광 부재용 물질층(421m)을 식각함으로써, 제1 투광 부재용 물질층(421m)을 패터닝할 수 있다. 제1 투광 부재용 물질층(421m)를 식각하는 공정은 건식 식각(dry etch)에 의해 진행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 습식 식각(wet etch) 등에 의해 진행될 수도 있다.
마스크 패턴(MS)에 의해 커버되지 않은 부분의 제1 투광 부재용 물질층(421m) 일부는 제거되며, 마스크 패턴(MS)에 의해 가려진 부분만이 잔존할 수 있다. 이에 의해, 일부 영역에만 제1 투광 부재용 물질층(421m)이 잔존할 수 있으며, 광 감지층(410)의 일부가 노출될 수 있다. 즉, 제1 투광 부재용 물질층(421m)을 패터닝함에 따라, 제1 투광 부재용 물질층(421m)이 배치된 잔존부(PT1)와, 제1 투광 부재용 물질층(421m)가 제거됨에 따라 광 감지층(410)을 노출하는 노출부(PT2)를 형성할 수 있다.
잔존부(PT1)는 도 3의 투광 영역(OA)의 일부를 이룰 수 있다. 또한, 잔존부(PT1)에 배치된 제1 투광 부재용 물질층(421m)은 도 3의 투광 부재(421)의 일부를 이룰 수 있다.
이어, 도 11을 참조하면, 제1 투광 부재용 물질층(421m)이 배치된 광 감지층(410)의 전 영역에 걸쳐 차광 부재용 물질층(422m)을 형성한다.
구체적으로 살펴보면, 제1 투광 부재용 물질층(421m)이 배치된 광 감지층(410) 상에 차광 부재용 물질층(422m)을 형성한다. 차광 부재용 물질층(422m)은 도 3의 차광 부재(422)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
차광 부재용 물질층(422m)은 잔존부(PT1) 및 노출부(PT2)에 배치될 수 있다. 차광 부재용 물질층(422m)은 상기 영역에서 제1 투광 부재용 물질층(421m) 및 마스크 패턴(MS)을 커버할 수 있다. 다시 말해서, 차광 부재용 물질층(422m)은 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)의 측면, 마스크 패턴(MS)의 상면 및 측면 상에 배치되어, 제1 투광 부재용 물질층(421m)의 측면, 마스크 패턴(MS)의 상면 및 측면을 커버할 수 있다. 또한, 차광 부재용 물질층(422m)은 노출부(PT2) 내에서 노출된 광 감지층(410)의 일면(또는 상면) 상에 배치되며, 상기 영역의 광 감지층(410)을 커버할 수 있다.
차광 부재용 물질층(422m)의 두께는 도 4의 차광 영역(LSA)의 폭(W2)과 실질적으로 동일할 수 있다. 차광 부재용 물질층(422m)의 두께는 제1 투광 부재용 물질층(421m)의 측면에 배치된 차광 부재용 물질층(422m)의 제1 방향(DR1)의 폭, 및 마스크 패턴(MS)와 광 감지층(410)의 상면 상에 배치된 차광 부재용 물질층(422m)의 두께 방향(제3 방향(DR3))의 폭을 포함한다.
차광 부재용 물질층(422m)은 원자층 증착(ALD, Atomic layer deposition)에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 차광 부재용 물질층(422m)은 우수한 스텝 커버리지(step coverage)를 가질 수 있어, 제1 투광 부재용 물질층(421m)의 두께에 무관하게 중간에 끊어짐없이 형성될 수 있다. 다만, 차광 부재용 물질층(422m)을 형성하는 방법은 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 화학 증기 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정 또는 스퍼터링(Sputtering) 공정에 의해 형성될 수도 있다.
이어, 도 12를 참조하면, 차광 부재용 물질층(422m)을 식각하여, 차광 부재(422)를 패터닝한다.
구체적으로 살펴보면, 차광 부재용 물질층(422m)을 식각함으로써, 차광 부재(422)를 패터닝할 수 있다. 차광 부재용 물질층(422m)을 식각하는 공정은 건식 식각(dry etch)에 의해 진행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 습식 식각(wet etch) 등에 의해 진행될 수도 있다. 차광 부재용 물질층(422m)을 식각하는 공정은 건식 식각(dry etch)에 의해 진행되는 경우, 별도의 식각 마스크가 불필요할 수 있다.
차광 부재용 물질층(422m)을 식각함에 따라, 마스크 패턴(MS)의 상면 및 광 감지층(410)의 상면을 덮는 차광 부재용 물질층(422m)이 제거될 수 있다. 제1 투광 부재용 물질층(421m) 및 마스크 패턴(MS)의 측면을 커버하는 차광 부재용 물질층(422m)는 제거되지 않고 잔존할 수 있다. 이에 따라, 도 12에 도시된 바와 같은 차광 부재(422)와 차광 부재(422)가 배치된 차광 영역(LSA)을 형성할 수 있다.
또한, 마스크 패턴(MS)의 상면 및 광 감지층(410)의 상면을 덮는 차광 부재용 물질층(422m)이 식각되는 과정에서, 제1 투광 부재용 물질층(421m) 및 마스크 패턴(MS)의 측면을 커버하는 차광 부재용 물질층(422m)의 상부가 함께 식각될 수 있으며, 이에 따라, 차광 부재용 물질층(422m)의 상부는 도 4에 도시된 바와 같은 기저부(422a)와 팁부(422b)를 포함하는 차광 부재(422)의 형상을 포함할 수 있다.
이어, 도 13을 참조하면, 제1 투광 부재용 물질층(421m) 상에 배치된 마스크 패턴(MS)을 제거한다.
구체적으로 살펴보면, 마스크 패턴(MS)은 식각 공정에 의해 제거될 수 있으며, 상기 식각 공정은 습식 식각(wet etch) 공정으로 진행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 마스크 패턴(MS)이 제거됨에 따라, 차광 부재(422)는 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)보다 상측으로 돌출될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 차광 부재용 물질층(422m)을 식각하는 과정에 따라, 차광 부재(422)는 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)보다 상측으로 돌출되지 않을 수도 있다. 즉, 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)이 차광 부재(422)보다 상측으로 돌출되거나, 상기 양 구성은 동일한 높이를 가질 수도 있다.
이어, 도 14를 참조하면, 광 감지층(410) 상에 제2 투광 부재용 물질층(421n)을 추가적으로 더 형성하여, 노출부(PT2)의 빈 공간을 충진할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 차광 부재(422)가 배치된 광 감지층(410) 상에 제2 투광 부재용 물질층(421n)을 형성할 수 있다. 제2 투광 부재용 물질층(421n)은 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 제2 투광 부재용 물질층(421n)은 상기 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 실질적으로 동일할 수 있다.
제2 투광 부재용 물질층(421n)은 광 감지층(410) 상에 형성되며, 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 차광 부재(422)을 덮고, 광 감지층(410)의 전 영역에 걸쳐 배치될 수 있다. 즉, 제2 투광 부재용 물질층(421n)은 노출부(PT2)를 충진할 수 있다.
잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 차광 부재(422)은 제2 투광 부재용 물질층(421n)에 의해, 전 영역이 커버될 수 있다. 제2 투광 부재용 물질층(421n)은 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 차광 부재(422)의 측면 뿐만 아니라 상면을 덮을 수 있다. 광 감지층(410)의 일면을 기준으로, 제2 투광 부재용 물질층(421n)의 상면의 높이는 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)의 높이 및 차광 부재(422)의 높이보다 높을 수 있다. 즉, 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 차광 부재(422)는 제2 투광 부재용 물질층(421n)에 잠길 수 있고, 제2 투광 부재용 물질층(421n)의 상면은 평탄할 수 있다.
투광 부재(421)는 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 제2 투광 부재용 물질층(421n)을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 제2 투광 부재용 물질층(421n)은 투광 부재(421)를 이룰 수 있다. 제2 투광 부재용 물질층(421n)이 추가됨에 따라, 도 14에 도시된 바와 같은 투광 부재(421)가 형성되며, 투광 영역(OA)이 형성될 수 있다.
이후, 잔존부(PT1)의 제1 투광 부재용 물질층(421m)과 제2 투광 부재용 물질층(421n)은 건조 및 경화될 수 있다. 건조 및 경화 공정에 따라 투광 부재용 물질층(421m, 421n)은 부피가 감소할 수 있으며, 이를 고려하여 투광 부재용 물질층(421m, 421n)의 투입 양을 조절할 수 있다.
제1 투광 부재용 물질층(421m)을 패터닝하여, 잔존부(PT1)를 형성하고, 이후, 차광 물질(422)이 배치된 차광 영역(LSA)의 폭을 얇게 형성하고, 잔존부(PT1) 이외의 빈 공간(예를 들어, 노출부(PT2))에 제2 투광 부재용 물질층(421n)을 더 배치함으로써, 투광 영역(OA)을 추가적으로 확보할 수 있다. 따라서, 광학층(420)을 투과하여 광 감지층(410)으로 도달하는 광량이 증가할 수 있다.
이하, 표시 장치의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 15는 다른 실시예에 따른 표시 장치의 광학층의 단면도 일부이다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 광학층(420_1)의 차광 부재(422_1)의 폭(W2)이 일부 영역에서 상부로 갈수록 증가할 수 있다는 점에서 도 4의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 광학층(420_1)의 차광 부재(422_1)은 기저부(422a)와 팁부(422b)를 포함하되, 기저부(422a)의 폭(W2)은 상부로 갈수록 증가할 수 있다. 이는 도 11의 차광 부재용 물질층(422m, 도 11 참조)을 형성하는 과정에서, 제1 투광 부재 영역(PT1, 도 11 참조)의 투광 부재용 물질층(421m, 도 11 참조)의 상단 에지(edge)에 팁(tip)이 형성됨에 따라 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 단위 투광 영역(OA1_1)과 제2 단위 투광 영역(OA2_1)은 서로 인접할 수 있다. 제1 단위 투광 영역(OA1_1)의 투광 부재(421)는 대체로 그 폭(W11_1)이 일정하고, 제2 단위 투광 영역(OA2_1)의 투광 부재(421)는 그 폭(W12_1)이 상부로 갈수록 작아지다가 다시 커질 수 있다. 즉, 제1 단위 투광 영역(OA1_1)에서 서로 마주보는 차광 부재(422_1)의 측면은 두께 방향(제3 방향(DR3))으로 연장되고, 상호 실질적으로 평행할 수 있다. 제2 단위 투광 영역(OA2_1)에서 서로 마주보는 차광 부재(422_1)의 기저부(422a)의 측면은 두께 방향(제3 방향(DR3))에 대해 기울어지며, 상부로 향할수록 서로 가까워질 수 있다. 이에 따라, 광학층(420)으로 입사하는 빛(L) 중 측면에서 입사하는 노이즈 광을 차단할 수 있다.
이 경우에도, 투광 영역(OA_1)의 면적을 증가시킬 수 있어, 광학층(420_1)을 투과하여 광 감지층(410, 도 3 참고)에 도달하는 광량이 증가할 수 있고, 지문 센서(400, 도 3 참고)에서 지문을 인식하는 정확도가 향상될 수 있다. 아울러, 차광 부재(422_1)의 기저부(422a)의 일 측면을 두께 방향(제3 방향(DR3))에 대해 기울어지도록 형성함에 따라, 광 감지층(410, 도 3 참고)에 도달할 수 있는 노이즈 광을 최소화하여, 지문 센서(400, 도 3 참고)의 정확도가 보다 향상될 수 있다.
도 16은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 광학층의 단면도 일부이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학층(420_2)의 차광 부재(422_2)의 일 측면 및 타 측면이 모두 두께 방향(제3 방향(DR3))에 대해 기울어진다는 점에서 도 15와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 광학층(420_2)의 차광 부재(422_2)의 일 측면 및 타측면은 모두 두께 방향(제3 방향(DR3))에 대해 기울어질 수 있다.
제1 단위 투광 영역(OA1_2)의 투광 부재(421)는 그 폭(W11_2)이 상부로 갈수록 작아질 수 있다. 제2 단위 투광 영역(OA2_2)의 투광 부재(421)는 그 폭(W12_2)이 상부로 갈수록 작아지다가 다시 커질 수 있다. 즉, 제1 단위 투광 영역(OA1_2)에서 서로 마주보는 차광 부재(422_2)의 측면은 두께 방향(제3 방향(DR3))에 대해 기울어지며, 상부로 향할수록 서로 가까워질 수 있다. 이에 따라, 광학층(420)으로 입사하는 빛(L) 중 측면에서 입사하는 노이즈 광을 차단할 수 있다.
이 경우에도, 투광 영역(OA_2)의 면적을 증가시킬 수 있어, 광학층(420_2)을 투과하여 광 감지층(410, 도 3 참고)에 도달하는 광량이 증가할 수 있고, 지문 센서(400, 도 3 참고)에서 지문을 인식하는 정확도가 향상될 수 있다. 아울러, 차광 부재(422_2)의 기저부(422a)의 일 측면을 두께 방향(제3 방향(DR3))에 대해 기울어지도록 형성함에 따라, 광 감지층(410, 도 3 참고)에 도달할 수 있는 노이즈 광을 최소화하여, 지문 센서(400, 도 3 참고)의 정확도가 보다 향상될 수 있다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 광학층의 단면도 일부이다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학층(420_3)의 투광 부재(421_3)는 차광 부재(422_3)에 의해 분리된다는 점에서 도 3의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 설명하면, 투광 부재(421_3)는 투광 영역(OA)에 배치되고, 차광 부재(422_3)는 차광 영역(LSA)에 배치될 수 있다. 투광 부재(421_3)는 차광 부재(422_3)의 측면을 커버하지만, 차광 부재(422_3)의 상면은 커버하지 않을 수 있다. 또한, 투광 부재(421_3)의 상면과 차광 부재(422_3)의 상면은 실질적으로 동일한 높이에 위치하며, 실질적으로 동일한 가상의 평면 상에 위치할 수 있다. 투광 부재(421_3)의 폭(W1)과 차광 부재(422_3)의 폭(W2)은 대체로 일정할 수 있다.
이는 도 14과 같이 투광 부재용 물질층(422n, 도 14 참조)을 더 배치하고, 건조 및 경화한 후에, 상측 일부를 제거함으로써 형성할 수 있다. 이를 제거하는 방법은 물리적 및/또는 화학적 방법을 사용할 수 있다.
이 경우에도, 투광 영역(OA)의 면적을 증가시킬 수 있어, 광학층(420_3)을 투과하여 광 감지층(410, 도 3 참고)에 도달하는 광량이 증가할 수 있고, 지문 센서(400, 도 3 참고)에서 지문을 인식하는 정확도가 향상될 수 있다.
도 18은 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 광학층의 단면도 일부이다.
도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학층(420_4)은 마스크 패턴(MS_4)을 더 포함한다는 점에서 도 3의 실시예와 차이가 있다.
구체적으로 살펴보면, 본 실시예에 따른 광학층(420_4)은 투광 영역(OA_4) 중 일부에 마스크 패턴(MS_4)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 마스크 패턴(MS_4)은 광학적으로 투명할 수 있다. 마스크 패턴(MS_4)은 광학적으로 투명한 도전성 산화물(TCO)을 포함하며, 상기 도전성 산화물(TCO)은 예를 들어, ITO(Induim Tin Oxide) 및 IZO(Induim Zinc Oxide) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
마스크 패턴(MS_4)은 투광 영역(OA_4) 중 일부 영역에 배치될 수 있다. 다시 말해서, 투광 영역(OA_4)은 제1 단위 투광 영역(OA1_4)과 제2 단위 투광 영역(OA2_4)을 포함할 수 있고, 제1 단위 투광 영역(OA1_4)과 제2 단위 투광 영역(OA2_4)은 복수로 마련되며, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 교대로 배치될 수 있다. 이 중 마스크 패턴(MS_4)은 제1 단위 투광 영역(OA1_4)에 배치될 수 있다. 마스크 패턴(MS_4)이 투명한 경우, 도 13의 단계에서 마스크 패턴(MS_4)을 제거하지 않고 남겨둘 수 있고, 이에 의해 제1 단위 투광 영역(OA1_4)에 마스크 패턴(MS_4)이 위치할 수 있다.
마스크 패턴(MS_4)의 하부와 상부에는 투광 부재(421)가 배치되며, 마스크 패턴(MS_4)의 측면 상에는 투광 부재(421) 및 차광 부재(422) 중 적어도 어느 하나가 배치될 수 있다. 마스크 패턴(MS_4)의 하부에 배치되는 투광 부재(421)는 제1 투광 부재용 물질층(421m, 도 14 참조)과 실질적으로 동일하며, 마스크 패턴(MS_4)의 상부에 배치되는 투광 부재(421)는 제2 투광 부재용 물질층(421n, 도 14 참조)과 실질적으로 동일할 수 있다.
이 경우에도, 투광 영역(OA)의 면적을 증가시킬 수 있어, 광학층(420_3)을 투과하여 광 감지층(410, 도 3 참고)에 도달하는 광량이 증가할 수 있고, 지문 센서(400, 도 3 참고)에서 지문을 인식하는 정확도가 향상될 수 있다. 아울러, 마스크 패턴(MS_4)을 제거하지 않음으로써, 공정의 수가 감소할 수 있으며, 공정 효율이 향상될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 100: 표시 패널
200: 표시 구동부 300: 표시 회로 보드
400: 지문 센서 410: 광 감지층
420: 광학층 OA: 투광 영역
LSA: 차광 영역 OAn: 단위 투광 영역
SP: 센서 화소 CW: 커버 윈도우

Claims (20)

  1. 광 감지 소자를 포함하는 광 감지층; 및
    투광 영역 및 차광 영역을 포함하는 광학층으로서, 상기 투광 영역에 배치되는 투광 부재, 및 상기 차광 영역에 배치되는 차광 부재를 포함하는 광학층을 포함하되,
    상기 투광 영역은 상기 차광 영역에 의해 분리되는 복수의 단위 투광 영역을 포함하고,
    상기 단위 투광 영역의 폭은 상기 차광 영역의 폭의 5배 내지 200배의 범위 내에 있는 지문 센서.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 단위 투광 영역의 폭은 1㎛ 내지 10㎛의 범위 내에 있고, 상기 차광 영역의 폭은 50nm 내지 200nm의 범위 내에 있는 지문 센서.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 차광 영역에 배치되는 상기 차광 부재는 폭이 일정한 기저부, 및 상기 기저부와 연결되며 상단으로 갈수록 폭이 감소하는 팁부를 포함하는 지문 센서.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 팁부의 일 측면은 라운드(round) 형상인 지문 센서.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 투광 부재는 상기 차광 영역에 더 배치되고, 상기 차광 부재와 중첩하는 지문 센서.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 상단으로 갈수록 폭이 증가하며, 상기 차광 부재의 일 측면 및 타 측면 중 적어도 어느 하나는 두께 방향에 대해 기울어진 지문 센서.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 투광 부재는 상단으로 갈수록 폭이 감소하며, 상기 투광 부재의 일 측면 및 타 측면 중 적어도 어느 하나는 상기 두께 방향에 대해 기울어진 지문 센서.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 차광 영역에 배치되는 상기 차광 부재는 금속을 포함하는 지문 센서.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 금속은 티타늄(Ti)을 포함하는 지문 센서.
  10. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 일면 상에 배치되는 지문 센서를 포함하되,
    상기 지문 센서는,
    광 감지 소자를 포함하는 광 감지층, 및
    투광 부재, 및 평면상 상기 투광 부재를 둘러싸는 차광 부재를 포함하는 광학층을 포함하고,
    상기 차광 부재는 폭이 일정한 기저부, 및 상기 기저부와 연결되며 상단으로 갈수록 폭이 감소하는 팁부를 포함하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 팁부의 일 측면은 라운드(round) 형상인 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 상단으로 갈수록 폭이 증가하며, 상기 차광 부재의 일 측면 및 타 측면 중 적어도 어느 하나는 두께 방향에 대해 기울어진 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 투광 부재는 상단으로 갈수록 폭이 감소하며, 상기 투광 부재의 일 측면 및 타 측면 중 적어도 어느 하나는 상기 두께 방향에 대해 기울어진 표시 장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 투광 부재의 폭은 상기 차광 부재의 폭의 5배 내지 200배의 범위 내에 있는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 투광 부재의 폭은 1㎛ 내지 10㎛의 범위 내에 있고, 상기 차광 부재의 폭은 50nm 내지 200nm의 범위 내에 있는 표시 장치.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 차광 부재는 금속을 포함하는 표시 장치.
  17. 광 감지층 상에 제1 유기물층을 형성하는 단계;
    식각 마스크를 이용하여, 상기 제1 유기물층을 패터닝하여, 상기 제1 유기물층이 남아있는 잔존부 및 상기 광 감지층을 노출하는 노출부를 형성하는 단계;
    상기 잔존부의 상기 제1 유기물층의 측면을 커버하는 차광 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 노출부를 제2 유기물층으로 충진하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 유기물층과 상기 제2 유기물층은 상기 차광 부재보다 높은 광 투과율을 갖는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 차광 부재를 형성하는 단계는 상기 잔존부의 제1 유기물층의 상면 및 측면과 상기 노출부에 의해 노출되는 광 감지층을 커버하는 차광 부재 물질층을 형성하는 단계, 및
    상기 제1 유기층의 상면 및 상기 광 감지층을 커버하는 차광 부재 물질층을 식각하는 단계를 포함하고,
    상기 차광 부재 물질층을 식각하는 단계는 건식 식각으로 진행되는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 차광 영역에 배치되는 상기 차광 부재는 폭이 일정한 기저부, 및 상기 기저부와 연결되며 상단으로 갈수록 폭이 감소하는 팁부를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 팁부의 일 측면은 라운드(round) 형상인 표시 장치의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11855110B2 (en) 2020-10-21 2023-12-26 Samsung Display Co., Ltd. Fingerprint sensor, method for manufacturing fingerprint sensor, and display device including fingerprint sensor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022188016A1 (zh) * 2021-03-09 2022-09-15 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、显示面板和显示装置以及阵列基板的制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5726443A (en) * 1996-01-18 1998-03-10 Chapman Glenn H Vision system and proximity detector
WO2017062506A1 (en) 2015-10-07 2017-04-13 Synaptics Incorporated Image sensor structures for fingerprint sensing
US9934418B2 (en) * 2015-12-03 2018-04-03 Synaptics Incorporated Display integrated optical fingerprint sensor with angle limiting reflector
US10229316B2 (en) * 2016-01-29 2019-03-12 Synaptics Incorporated Compound collimating system using apertures and collimators
WO2018184164A1 (zh) * 2017-04-06 2018-10-11 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置及其盖板的制造方法、电子终端
CN107230698B (zh) * 2017-05-27 2019-09-03 上海天马微电子有限公司 一种显示面板及显示装置
KR102534186B1 (ko) * 2017-11-10 2023-05-19 삼성전자주식회사 지문 센서를 포함하는 전자 장치
US10809853B2 (en) * 2017-12-11 2020-10-20 Will Semiconductor (Shanghai) Co. Ltd. Optical sensor having apertures
CN208903279U (zh) 2018-11-30 2019-05-24 上海箩箕技术有限公司 光学指纹传感器模组
CN110426888A (zh) * 2019-07-23 2019-11-08 武汉华星光电技术有限公司 显示面板及显示装置
CN210721492U (zh) 2019-08-12 2020-06-09 南昌欧菲生物识别技术有限公司 准直器、光学指纹识别模组以及智能终端
KR20220027357A (ko) 2020-08-26 2022-03-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11855110B2 (en) 2020-10-21 2023-12-26 Samsung Display Co., Ltd. Fingerprint sensor, method for manufacturing fingerprint sensor, and display device including fingerprint sensor

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